摘要：本文详细介绍了吕梁山西部铁路的工程地质调查方法和重要工程勘察点，总结了山西省主要的不良地质特征和特殊岩土工程特征，通过对铁路工程不良地质勘察方法及主要地质问题进行分析和研究，阐述了在工程选线过程中以及在地质问题处理过程中的相关处理措施，为铁路工程不良地质勘察方法提供一些参考和建议，同时为地质勘察提供一定的借鉴。
关键词：铁路工程；不良地质勘察方法；地质问题浅析
吕梁山西部地层主要为上以新老黄土，粉质粘土，粉质土，砂土，砾质土等形成，上第三层由新粉质粘土形成。二叠系由砂岩，砂质页岩，页岩和泥岩等组成。该地区地层复杂，岩性的多样化不利于地质的发育。特殊岩土广泛分布，为该地区的铁路工程和地质勘察工作带来了一定的困难，因此，根据不同的工程项目类型和不同地质条件选择合适的勘察方法，能够更好的完成工程地质的勘察工作。
1.勘察方法
通过采用详细的勘察方法，如数据收集，遥感判断，地质测绘，物理勘探，和现场测试等，确定沿途各类工程的岩性、地质构造、特殊岩土特点和不良地质现象等，使用大规模地质调绘和综合勘探工作。根据不同的地质条件和工程特点，采用综合勘察的方法，详细查明各类工程地质条件，获取必要的物理力学指标，同时获取可靠的地质资料，为勘察方法提供必要的参考数据【1】。
根据铁路技术标准和工程地质的特点，在工程地质勘察过程中，采用综合勘探技术和专项研究相结合的勘察方法，对具有特殊研究包括软土和中等压缩土等地基工程地质进行精度勘察和物理力学参数选择研究，通过分析沿线土壤特性，改进工程特性。通过对铁路工程不良地质勘察方法及主要地质问题进行分析和研究，阐述了在工程选线过程中以及在地质问题处理过程中的相关处理措施，同时为地质勘察提供一定的借鉴。在进行特殊评估时，包括地质灾害风险评估和矿产资源占用评估等。在综合勘察的过程中，测试采用了工程地质调绘、物理勘探、现场测试、移动钻井以及岩土工程测试等，确定了每个路线规划的工程地质特征和工程地质条件，结合当地岩土工程成功的经验和研究成果，选择适合的路线。在进行铁路设计的过程中，对特殊岩土进行一定的处理，对不良地质进行修复，为环境保护和水土规划制定的合理性提供了可靠的依据，同时也为施工方案提供可靠的地质基础和参数【2】。
（1）不良地质勘察方法
①滑坡和错落：对于沿弱地层或结构面整体向下移并具有滑坡和错落条件时，应当根据滑坡和错落进行勘察工作。该勘察该线路的过程中，应当避免复杂的滑坡情况，避开错乱的地形，以及避免地下水暴露在斜坡脚下。对于黄土滑坡、错落等现象出现时，有必要找出不良地质的特征、分布范围和影响程度。
②采空区：材料的收集主要基于物理勘探和钻探工作内容。当线路穿过采矿区时，有必要收集所研究区域的地质数据，对现有矿区进行勘探和收集采矿数据，调查采空区现有建筑物的变形情况以及采空区当前的变形情况，通过对地基进行加固处理，可以更细致的了解采空区的分布范围和空间位置，分析其对铁路工程的影响。
（2）特殊岩土勘察方法
①黄土：根据不同的地貌单元进行分别评价进而湿陷性评价。通过挖掘，辅以钻井的方法，确定了黄土的分布范围，黄土的分布形态，黄土的土壤结构，黄土与地层接触面形态以及湿陷性类型和黄土的水文地质特征等。
②膨胀土：根据地形和岩性，钻井相结合方式，详细研究了膨胀土地区的地形，地貌和水文地质条件，同时研究了膨胀土的类型、岩性、分布、厚度和物理力学性质等。
③填土：钻井和挖掘是主要的填土勘察方法，通过识别其类型、厚度、分布和物质组成，分析垃圾场是否存在毒有害气体、腐蚀性元素等【3】。
2.不良地质主要问题
（1）不良地质
该地区主要的不良地质有：煤矿、铁矿采空区、黄土滑坡、塌陷岩石、有害气体，卸荷裂缝等。
①采空区
对于现有的大型采空区和工程复杂的大型采空区，必须尽量避开线路，绕避到采空安全距离以外的地段。当线路穿过采空区或单个坑洞时，应采取适当的工程措施、例如浅埋措施进行挖掘和回填，对于不适合的挖掘和回填采空区或坑洞可以选择灌浆的方式【4】。
②滑坡
黄土滑坡集中发育地段中，当大气降水渗入斜坡或黄土时，不透水层的顶面渗流，使下层将软化，抗滑强度将大幅度降低。同时，上层土壤中的自重和流动水将减少，在压力的作用下，斜坡的黄土层将沿着薄层滑动产生滑坡。
滑坡体由新黄土和旧黄土组成。新黄土与旧黄土之间相对平坦，略微倾斜于斜坡外侧。在旧黄土的下部，有一层紫红色的粘土，滑坡的大部分滑动发生在粘土层的顶部，粘土层与下面的泥岩和砂岩形成滑坡【5】。
首先，在滑坡群的分布区中，由黄土沟两侧形成高陡坡或陡坡，形成了容易发生滑坡的地形。其次，旧黄土底部的粘土层相对阻水，同时，在暴露在水中时极易软化，形成弱带，构成了滑坡发育的形成条件。
③崩塌落石
由于风化程度的不同，泥岩风化剥落，砂岩漂浮直至落下后形成坍塌的岩石。该路线应尽可能避开坍塌的落石区域，若无法避开，可以进行一定的采取和清理，同时对高坡度的泥岩进行开挖等综合防护措施。
④有害气体
有害气体沿着该线路穿过含煤地层，并含有一定浓度的有害气体，如一氧化碳等。在隧道开挖过程中，应注意有害气体可能会通过地层中的裂缝排放到隧道中。在隧道施工过程中，应加强通风监测，防止有害气体浓度过大时燃烧爆炸，危害人员和施工的安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.特殊岩土工程地质问题
（1）新黄土
该区域表层大多覆盖厚层风积层新黄土，湿陷性黄土湿陷性敏感，对铁路工程有一定影响，应加强地基处理，依据湿陷性等级的不同，采取不同的措施消除湿陷影响。
（2）膨胀土
膨胀岩土具遇水膨胀、崩解，失水收缩、干裂的特征，路基基底需处理，路堑边坡需放缓或加强支护，隧道洞身应加强工程措施。膨胀岩土不能作为路基填料使用【6】。
4.工程地质勘察技术特点
（1）技术标准高，工程类型复杂，工程地质勘察精度要求高
吕梁山西部铁路运用高速铁路路基、桥梁和隧道，不仅提高了对工程测量精度的严格要求，同时也保证了铁路的正常的运行。在铁路勘察的过程中，包括对铁路进行基础测量，对各类过渡段以及建筑材料进行调差调查等。例如，在勘察过程中发现，路基综合施工场地沉降控制标准不大于15mm，路基与桥梁、隧道和横向结构之间的沉降差不大于5 mm，这就导致对空间分布和层次有了更高的要求。过渡段的三维勘察和评估结果与工程方案和项目质量密切相关，建筑材料的勘察和评价也是铁路工程勘察的难点之一【7】。
（2）工程地质条件复杂，不良地质及特殊岩土发育，工程地质评价难度大
吕梁山西部铁路工程地质条件复杂，不良地质特殊且分布广泛。在综合勘察的过程中，测试采用了工程地质调绘、物理勘探、现场测试、移动钻井以及岩土工程测试等，确定了每个路线规划的工程地质特征和工程地质条件，结合当地岩土工程成功的经验和研究成果，选择适合的路线。在线路选择和建筑选址的过程中，除了线路定位，还需要对建筑的位置、类型进而风格布局进行详细的工程地质勘察，保证为各类建筑设计提供准确的地质参数。同时，还对特殊岩土的处理以及不良地质的修复提供了依据。只有通过综合勘察和专项研究相结合，合理安排勘察程序，才能正确评价各类不良地质和特殊岩土工程对铁路的影响，并提出有针对性的工程措施。
5.不良地质勘察方法研究与应用
（1）不良地质勘察方法
通过采用详细的勘察方法，如数据收集，遥感判断，地质测绘，物理勘探，和现场测试等，确定沿途各类工程的岩性、地质构造、特殊岩土特点和不良地质现象等，使用大规模地质调绘和综合勘探工作。在软土地基上结合现场试验和钻孔取样试验的综合勘察方法，发挥了原位测试技术的优势，同时获得了原始状态下地基土的力学参数。根据不同类型的软土成因，使用基于渗透试验和其他试验方法的测试方法，采用一定数量的钻探取样和岩土取样进行对比分析，综合岩土工程的经验，修订了规范公式，确定了地层的分层和结构，获取了地质设计的基础指标。
在进行铁路的中压开挖时，采用机动钻井技术，集合试坑采样和静力穿透试验的综合勘察方法。同时，选择具有代表性的工点进行荷载测试和压力测试，了解了中等压缩土基础的基本特征，特别是结构和变形特征，为该类土的处理提供了坚实可靠的基础。同时，分阶段测试土体的膨胀度和收缩特性以及水稳定性，为基床结构、填料和边坡设计提供了参数【8】。
对岩溶路堤采取钻探和综合物探的勘察方法。在勘察岩溶的基础上，进行一系列的物理勘探，找出岩溶异常带，使用钻井方法进一步确定岩溶发育程度。对于不稳定和欠稳定区域，采用进一步勘探，对岩溶发育状况进行了详细研究。在进行岩溶勘察过程中，结合施工开挖后的物理勘探结果，采用勘探和灌溉相结合的方法进行详细调查。
对于可溶性岩石铁路工程，可以利用综合物理勘探工作，主要包括利用地震折射波法测量岩体的纵波速度，划分铁路围岩等级，同时利用地震反射波法对地层边界进行地质构造和岩溶地基发育状态的分析。用电测深方法划分地层边界，分析岩溶结构，同时利用电测剖面法找到岩溶洞，确定断层和岩性边界的位置和趋势。通过对各种物理勘察结果的对比分析，对地质边界和围岩等级进行了精确分类。
（2）专项评估
勘察期间，开展了地质灾害风险评估、矿产资源评估以及地震安全评价等工作，为项目的线路设计和抗震设计提供了科学依据。
（3）地质核查
加强施工阶段的工程地质勘察工作，作为一个独立的阶段，工程地质勘察工作需要结合工程地质勘察程序，包括技术公开、检查、桩检和施工测量等，通过勘探工作和工程地质勘察程序，保证地质数据真实可靠，同时避免了地质风险，为铁路建设的安全提供了保障【9】。
6.总结
本文总结了山西吕梁山西部复杂的地质条件。根据不同的地质条件和工程特点，采用综合勘察的方法，选择合适的勘察技术，以确定山西吕梁山西部的工程地质条件和水文地质条件。通过详细介绍了勘察工作的内容和方法，对该地区不良地质和特殊岩土工程的主要类型展开了研究和调查，详细介绍了该地区面临的主要地质问题和相应的工程对策，并设计和选择了同类的铁路工程地质勘察，为铁路工程不良地质勘察方法提供一些参考和建议，同时为地质勘察提供一定的借鉴。
参考文献：
[1]罗良成，高岩川．郑西客运专线渑灵段主要工程地质问题及对策[J].路基工程，2010（3）：201-203.
[2]张霞云．浅谈蓟港铁路主要工程地质问题及评价[J].铁道勘察，2012（6）：23-26.
[3]黄文熙．土的工程性质[M].北京，中国水利水电出版社，1983.
[4]中华人民共和国铁道部.铁路工程地质勘察规范[S].北京：中国铁道出版社，2007
[5]中华人民共和国铁道部.铁路工程不良地质勘察规程[S].北京：中国铁道出版社，2001
[6]中华人民共和国铁道部.铁路工程特殊岩土勘察规程[S].北京：中国铁道出版社，2001
[7]铁路地质综合勘探方法决策支持系统设计研究[J].涂新斌，何振宁，刘大安，武虹.岩土工程学报.2001（02）
[8]铁路地质综合勘察决策专家系统[J].张瀚.铁道工程学报.1998（03）
[9]试论铁路地质综合勘察[J].罗成模.铁道工程学报.1996（02）
论文作者:刘志伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
标签：地质论文; 黄土论文; 方法论文; 工程地质论文; 不良论文; 采空区论文; 铁路论文; 《基层建设》2019年第1期论文;